JP2007245895A - Motor drive controller for electric motor type four wheel drive vehicle - Google Patents

Motor drive controller for electric motor type four wheel drive vehicle Download PDF

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JP2007245895A JP2006071283A JP2006071283A JP2007245895A JP 2007245895 A JP2007245895 A JP 2007245895A JP 2006071283 A JP2006071283 A JP 2006071283A JP 2006071283 A JP2006071283 A JP 2006071283A JP 2007245895 A JP2007245895 A JP 2007245895A
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Rei Masuda
麗 増田
Hideki Kawashima
英樹 川島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a voltage from being abnormally increased, resulting from that a motor torque command value sharply decreases according as a speed increases, while a motor torque command value is limited to the upper limiting torque that can be output. <P>SOLUTION: Characteristics of motor revolution speed regions Nm1 to Nm2 such that the change rate of a motor outputable upper limit torque for a motor revolution speed Nm is the highest, and that abnormal voltage increase is easily generated resulting from that the motor torque command value sharply decreases according, as the speed increases under the limit of the motor torque command value, based on this are changed to the real line characteristics that change ratio is smooth so that virtual upper limit motor torque can be set, and the other characteristics are made the same as an upper limit torque line that can be output so that an allowable upper limit torque line can be obtained. When the motor torque command value is to be limited, the motor torque command value is limited, based on the allowable upper limit torque line shown with a solid line, instead of the outputable upper limit torque line, shown by a wavy line under motor revolution acceleration at which abnormal voltage increase is generated. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、前後輪の一方を内燃機関(エンジン)などの主動力源により駆動し、他方の車輪を電動モータからの動力により駆動する電動モータ式4輪駆動車両に関し、特に、電動モータのトルク指令値がモータ回転数ごとの出力可能上限トルクを超えないよう制限されることで急低下した場合の異常な電圧上昇を防止する技術に関するものである。   The present invention relates to an electric motor type four-wheel drive vehicle in which one of front and rear wheels is driven by a main power source such as an internal combustion engine (engine) and the other wheel is driven by power from an electric motor, and in particular, torque of the electric motor. The present invention relates to a technique for preventing an abnormal voltage increase when the command value is rapidly reduced by being limited so as not to exceed the output possible upper limit torque for each motor rotation speed.

内燃機関(エンジン)などの主動力源からの動力により駆動される主駆動輪のほかに、主動力源に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪を具えた、電動モータ式4輪駆動車両としては従来、例えば特許文献1に記載されたごときものがある。   In addition to main drive wheels driven by power from a main power source such as an internal combustion engine (engine), an electric motor driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to the main power source Conventionally, as an electric motor type four-wheel drive vehicle including a drive wheel, there is a vehicle as described in Patent Document 1, for example.

この車両は、前2輪(または後2輪)をエンジン駆動し、後2輪(または前2輪)を電動モータにより駆動可能とし、エンジンに駆動結合した4輪駆動専用の発電機からの電力により電動モータを直接駆動する。
なお電動モータの駆動制御に当たっては、車両の運転状態に応じて電動モータのトルク指令値を決定し、これに対応するよう発電機から電動モータへの電気エネルギーを制御することにより、モータトルクを指令値となして所期の目的を達成する。
特開平07−231508号公報
This vehicle drives the front two wheels (or the rear two wheels) with an engine, and the rear two wheels (or the front two wheels) can be driven by an electric motor. To directly drive the electric motor.
In the drive control of the electric motor, the torque command value of the electric motor is determined according to the driving state of the vehicle, and the motor energy is commanded by controlling the electric energy from the generator to the electric motor to correspond to this. Achieve the desired purpose as a value.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-231508

ところで、モータトルク指令値が急低下して実モータトルクがこの指令値となるよう制御する間は、モータ駆動用の電力も急減して、エンジン駆動されている発電機の発電電力が急に余剰となり、この急増した余剰電力が電圧の異常上昇を惹起する。
かかる電圧の異常上昇は、電動モータ式4輪駆動車両の制御システムに悪影響を及ぼすだけでなく、この悪影響を未然に防ぐための安全装置が作動するなどして煩わしいという問題が懸念される。
By the way, while controlling the motor torque command value so that the actual motor torque becomes this command value, the power for driving the motor also decreases sharply, and the generated power of the generator driven by the engine suddenly surplus Thus, the surplus power that has rapidly increased causes an abnormal increase in voltage.
There is a concern that such an abnormal increase in voltage not only adversely affects the control system of the electric motor type four-wheel drive vehicle but also causes troublesome operation of a safety device for preventing this adverse effect.

なおこの懸念を回避するためには、モータトルク指令値の低下中に発電機の発電状況をモニターしながら、電圧の異常上昇を生ずるようなら、モータトルク指令値の低下をゆっくり行わせることも考えられるが、
以下に説明するように、ハードウェア限界などに起因してモータトルク指令値に制限を施す必要が生じた結果、モータトルク指令値を急低下させなければならない場合においては、当該モータトルク指令値の制限を優先させなければならず、上記の対策を用いることができず、余剰電力による電圧の異常上昇を回避し得ない。
In order to avoid this concern, it is also possible to slowly decrease the motor torque command value if an abnormal voltage increase occurs while monitoring the power generation status of the generator while the motor torque command value is decreasing. But
As explained below, when it is necessary to limit the motor torque command value due to a hardware limit or the like, the motor torque command value must be rapidly reduced. The restriction must be prioritized, the above measures cannot be used, and an abnormal increase in voltage due to surplus power cannot be avoided.

つまり電動モータには、図10に例示するごとく、回転数Nm(車速VSPに対応する)ごとの出力可能上限トルクが存在し、電動モータのモータトルク指令値として、これを超える指令値を与えても、電動モータは対応したトルクを出力し得ないし、制御上も好ましくない。
よって、モータトルク指令値が図10に例示する出力可能上限トルク線を越えたトルク値であるときは、モータトルク指令値を出力可能上限トルクに制限するのが一般的である。
That is, as illustrated in FIG. 10, the electric motor has an outputable upper limit torque for each rotation speed Nm (corresponding to the vehicle speed VSP), and a command value exceeding this is given as the motor torque command value of the electric motor. However, the electric motor cannot output the corresponding torque, which is not preferable in terms of control.
Therefore, when the motor torque command value is a torque value exceeding the output possible upper limit torque line illustrated in FIG. 10, the motor torque command value is generally limited to the output possible upper limit torque.

しかし、かかるモータトルク指令値の制限中に、モータ回転数Nm(車速VSP)に対する出力可能上限トルクの変化割合が比較的大きな例えば図10に示すNm1〜Nm2間のモータ回転数域でモータ回転数Nm(車速VSP)が上昇する場合は、これに伴うモータトルク指令値の低下速度が急になり、かかるモータトルク指令値の急低下により、発電機の発電電力が余剰となって、電圧の異常上昇を惹起する。   However, while the motor torque command value is limited, the rate of change of the maximum outputable torque with respect to the motor rotation speed Nm (vehicle speed VSP) is relatively large. For example, the motor rotation speed in the motor rotation speed range between Nm1 and Nm2 shown in FIG. When Nm (vehicle speed VSP) increases, the motor torque command value decreases at a rapid rate, and this sudden decrease in motor torque command value causes surplus power generated by the generator, resulting in abnormal voltage. Cause a rise.

この問題解決のためにモータトルク指令値の低下をゆっくり行わせようとしても、上記ハードウェア限界に基づくモータトルク指令値の制限はこれを優先させなければならないことから、この場合、モータトルク指令値の低下をゆっくり行わせるという上記の対策を用いることができず、モータトルク指令値の急低下による電圧の異常上昇に関した問題を回避し得ない。   In order to solve this problem, even if the motor torque command value is decreased slowly, the limitation of the motor torque command value based on the hardware limit must be prioritized. Thus, the above-mentioned countermeasure of slowly decreasing the voltage cannot be used, and the problem relating to the abnormal voltage increase due to the sudden decrease in the motor torque command value cannot be avoided.

本発明は、ハードウェア限界に基づくモータトルク指令値の制限を行っても、その低下速度が電圧の異常上昇を生ずるほど急なものにならないよう、モータトルク指令値の制限に際して用いるハードウェア限界マップを操作すれば、
ハードウェア限界に基づくモータトルク指令値の制限中におけるモータトルク指令値の急低下を防止して、電圧の異常上昇に関した前記の問題を回避し得るとの事実認識にもとづき、
この着想を具体化して従来の問題を解消し得るようにした電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置を提案することを目的とする。
The present invention provides a hardware limit map used for limiting a motor torque command value so that even if the motor torque command value is limited based on the hardware limit, the rate of decrease does not become so steep as to cause an abnormal voltage increase. If you operate
Based on the fact recognition that the motor torque command value can be prevented from abruptly decreasing during the limit of the motor torque command value based on the hardware limit, and the above-mentioned problem related to the abnormal increase in voltage can be avoided,
It is an object of the present invention to propose a motor drive control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle that embodies this idea and can solve the conventional problems.

この目的のため、本発明による電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置は、請求項1に記載のごとき以下の構成とする。
先ず前提となる電動モータ式4輪駆動車両は、
主動力源からの動力により駆動される主駆動輪と、
上記主動力源に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪とを具え、
上記電動モータのモータトルク指令値を、モータ回転数ごとの出力可能上限トルクを超えないよう制限するものである。
For this purpose, the motor drive control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to the present invention has the following configuration as described in claim 1.
First of all, the premise of the electric motor type four-wheel drive vehicle is
A main drive wheel driven by power from a main power source;
An electric motor drive wheel driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to the main power source,
The motor torque command value of the electric motor is limited so as not to exceed an outputable upper limit torque for each motor speed.

本発明は、かかる電動モータ式4輪駆動車両において、
上記モータトルク指令値の制限による該モータトルク指令値の低下速度が、上記発電電力の余剰に起因して電圧の異常上昇を生ずるような急低下である場合、上記モータ回転数に対する上記出力可能上限トルクの変化割合よりも緩やかな変化割合の仮想上限トルクを上記出力可能上限トルクの代わりに用いて前記モータトルク指令値の制限を行うよう構成したことを特徴とするものである。
The present invention, in such an electric motor type four-wheel drive vehicle,
When the rate of decrease in the motor torque command value due to the limitation of the motor torque command value is a sudden decrease that causes an abnormal increase in voltage due to the surplus of the generated power, the output possible upper limit for the motor rotation speed The motor torque command value is limited by using a virtual upper limit torque having a gentler change rate than the torque change rate instead of the output possible upper limit torque.

かかる本発明のモータ駆動制御装置によれば、
上記モータトルク指令値の制限による該モータトルク指令値の低下速度が電圧の異常上昇を生ずるような急低下である場合、上記の仮想上限トルクを出力可能上限トルクの代わりに用いてモータトルク指令値の制限を行うため、そして、モータ回転数に対する仮想上限トルクの変化割合が、モータ回転数に対する出力可能上限トルクの変化割合よりも緩やかであることから、
モータトルク指令値の制限を行っている間にその低下速度が電圧の異常上昇を生ずるほど急なものになるのを緩和することができ、かかる電圧の異常上昇による電動モータ式4輪駆動車両の制御システムへの悪影響を回避し得ると共に、この悪影響を未然に防ぐための安全装置が作動する煩わしさを解消することができる。
According to the motor drive control device of the present invention,
When the rate of decrease in the motor torque command value due to the limitation of the motor torque command value is a sudden decrease that causes an abnormal voltage increase, the virtual torque upper limit torque is used in place of the outputable upper limit torque. Since the change rate of the virtual upper limit torque with respect to the motor rotation number is more gradual than the change rate of the output possible upper limit torque with respect to the motor rotation number,
While the motor torque command value is being limited, it is possible to mitigate that the rate of decrease becomes so steep that an abnormal voltage increase occurs. The adverse effect on the control system can be avoided and the troublesome operation of the safety device for preventing this adverse effect can be eliminated.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になるモータ駆動制御装置を具えた電動モータ式4輪駆動車両の駆動系を略示し、
本実施例においてはこの車両を、左右前輪1L,1Rを主動力源としてのエンジン(内燃機関)2によって駆動されるフロントエンジン・フロントホイールドライブ車(F/F車)をベース車両とし、左右後輪3L,3Rを必要に応じ電動モータである後輪駆動モータ4によって駆動可能とした、所謂電動モータ式4輪駆動車両とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 schematically shows a drive system of an electric motor type four-wheel drive vehicle including a motor drive control device according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment, this vehicle is a front engine / front wheel drive vehicle (F / F vehicle) driven by an engine (internal combustion engine) 2 with the left and right front wheels 1L and 1R as the main power source, and the left and right rears. A so-called electric motor type four-wheel drive vehicle in which the wheels 3L and 3R can be driven by a rear wheel drive motor 4, which is an electric motor, as required.

エンジン2は通常通り、運転者がアクセル操作手段としてのアクセルペダル(図示せず)を踏み込む程度に応じて出力を増大されるものとする。
そしてこのエンジン2は、自動変速機5およびディファレンシャルギヤ装置6を一体ユニットに構成したトランスアクスルを介し左右前輪(主駆動輪)1L,1Rに駆動結合し、エンジン2の出力トルクが自動変速機5およびディファレンシャルギヤ装置6を経て左右前輪1L,1Rに伝達されて車両の走行に供されるものとする。
As usual, the output of the engine 2 is increased according to the degree to which the driver depresses an accelerator pedal (not shown) as an accelerator operating means.
The engine 2 is drivably coupled to the left and right front wheels (main drive wheels) 1L and 1R via a transaxle in which the automatic transmission 5 and the differential gear device 6 are configured as an integral unit. It is assumed that the vehicle is transmitted to the left and right front wheels 1L and 1R via the differential gear device 6 and used for traveling of the vehicle.

次に電動モータ4による後輪駆動系を説明するに、これは、エンジン2の出力トルクの一部により無端ベルト7を介して駆動される専用発電機8を具え、この発電機8は、エンジン2の回転数にベルトプーリ比を乗じた回転数でエンジン駆動されており、4輪駆動コントローラ9によって調整される界磁電流Ifhに応じた発電負荷をエンジン2にかけて負荷トルクに応じた電力を発電する。   Next, a rear wheel drive system by the electric motor 4 will be described. This includes a dedicated generator 8 driven via an endless belt 7 by a part of the output torque of the engine 2, and the generator 8 The engine is driven at a rotation speed obtained by multiplying the rotation speed of 2 by the belt pulley ratio, and a power generation load corresponding to the field current Ifh adjusted by the four-wheel drive controller 9 is applied to the engine 2 to generate power corresponding to the load torque. To do.

発電機8が発電した電力は、電力線10によりリレー11を経て後輪駆動モータ4に供給する。
リレー11はコントローラ9からの指令により、発電機8が制御不良になった時に電力線10を遮断したり、後輪駆動が不要でコントローラ9が発電機8に発電負荷をかけないようにした時も永久磁石による若干の発電があることから、これがモータ4に供給されないようにするために電力線10を遮断する。
The electric power generated by the generator 8 is supplied to the rear wheel drive motor 4 through the relay 11 through the power line 10.
The relay 11 is also controlled by the command from the controller 9 when the power line 10 is cut off when the generator 8 becomes poorly controlled, or when the rear wheel drive is unnecessary and the controller 9 does not apply a power generation load to the generator 8. Since there is some power generation by the permanent magnet, the power line 10 is cut off so as not to be supplied to the motor 4.

後輪駆動モータ4の駆動軸は、減速機12およびこれに内蔵された4WDクラッチ13を介して左右後輪(電動モータ駆動車輪)3L,3Rのディファレンシャルギヤ装置14に結合し、モータ4の出力トルクが減速機12によりギヤ比分で増大され、4WDクラッチ13が締結状態であれば、この増大されたトルクがディファレンシャルギヤ装置14により左右後輪3L,3Rに分配出力されるようになす。   The drive shaft of the rear wheel drive motor 4 is coupled to the differential gear device 14 of the left and right rear wheels (electric motor drive wheels) 3L and 3R via the speed reducer 12 and the 4WD clutch 13 incorporated therein, and the output of the motor 4 If the torque is increased by the gear ratio by the speed reducer 12 and the 4WD clutch 13 is engaged, the increased torque is distributed and output to the left and right rear wheels 3L and 3R by the differential gear device 14.

4WDクラッチ13の締結・解放、および電動モータ4の回転方向・駆動トルクも4輪駆動コントローラ9によって制御する。
電動モータ4の制御に当たってコントローラ9は、車両運転状態に応じて決まる左右後輪(電動モータ駆動車輪)3L,3Rの目標駆動力に対応した電動モータ4のモータトルク指令値を必要に応じ後述するごとく修正して求め、電動モータ4への界磁電流Ifmの調整によってモータ駆動トルクをこの指令値に一致するよう制御し、界磁電流Ifmの方向によってモータ回転方向を制御する。
The four-wheel drive controller 9 also controls the engagement / release of the 4WD clutch 13 and the rotation direction / drive torque of the electric motor 4.
In the control of the electric motor 4, the controller 9 will describe the motor torque command value of the electric motor 4 corresponding to the target driving force of the left and right rear wheels (electric motor driving wheels) 3L, 3R determined according to the vehicle operating state, as necessary. The motor drive torque is controlled to match this command value by adjusting the field current Ifm to the electric motor 4, and the motor rotation direction is controlled by the direction of the field current Ifm.

モータ4、発電機8、リレー11、4WDクラッチ13の上記した制御を行うために4輪駆動コントローラ9には、4輪駆動スイッチ21からの信号を入力するほかに、
左右前輪1L,1Rの車輪速(前輪速)VWFL,VWFRおよび左右後輪3L,3Rの車輪速(後輪速)VWRL,VWRRを個々に検出する車輪速センサ群22からの信号と、
後輪駆動モータ4の回転速度Nmを検出するモータ回転センサ23からの信号と、
アクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)APOを検出するアクセル開度センサ25からの信号とを入力する。
In addition to inputting the signal from the four-wheel drive switch 21 to the four-wheel drive controller 9 for performing the above-described control of the motor 4, the generator 8, the relay 11, and the 4WD clutch 13,
Signals from the wheel speed sensor group 22 for individually detecting the wheel speeds (front wheel speeds) V WFL and V WFR of the left and right front wheels 1L and 1R and the wheel speeds (rear wheel speeds) V WRL and V WRR of the left and right rear wheels 3L and 3R When,
A signal from the motor rotation sensor 23 for detecting the rotational speed Nm of the rear wheel drive motor 4,
A signal from an accelerator opening sensor 25 that detects an accelerator pedal depression amount (accelerator opening) APO is input.

なお4輪駆動コントローラ9は、運転者が4輪駆動スイッチ21をONにしている間、後で説明するごとく4輪駆動の必要を判断して自動的にモータ4輪駆動を行い、
運転者が4輪駆動スイッチ21をOFFにしている間、前2輪のエンジン駆動のみによる2輪駆動を継続的に行わせるものとする。
The four-wheel drive controller 9 determines whether the four-wheel drive is necessary and automatically performs the motor four-wheel drive while the driver is turning on the four-wheel drive switch 21 as described later.
While the driver is turning off the four-wheel drive switch 21, the two-wheel drive by only the engine drive of the front two wheels is continuously performed.

以下、コントローラ9が行う基本的な4輪駆動制御を説明する。
まず図2に示す処理により、主駆動輪(エンジン駆動輪)である前輪1L,1Rの駆動(加速)スリップを生起させる原因となるエンジン2の余剰トルクを演算する。
ステップS1において、車輪速センサ群22で検出した前輪速VWFL,VWFRから求め得る平均前輪速Vwfより、同じく車輪速センサ群22で検出した後輪速VWRL,VWRRから求め得る平均後輪速Vwrを減算して、主駆動輪である左右前輪1L,1Rの加速スリップ量ΔVfを求める。
Hereinafter, basic four-wheel drive control performed by the controller 9 will be described.
First, by the process shown in FIG. 2, surplus torque of the engine 2 that causes the driving (acceleration) slip of the front wheels 1L and 1R that are the main driving wheels (engine driving wheels) is calculated.
In step S1, from the average front wheel speed Vwf that can be obtained from the front wheel speeds V WFL and V WFR detected by the wheel speed sensor group 22, the average after that that can be obtained from the rear wheel speeds V WRL and V WRR that are also detected by the wheel speed sensor group 22 By subtracting the wheel speed Vwr, the acceleration slip amount ΔVf of the left and right front wheels 1L and 1R which are the main drive wheels is obtained.

次のステップS2では、上記左右前輪1L,1Rの加速スリップ量ΔVfが所定値、例えば3km/h以上か否かにより、加速スリップが発生しているか否かを判定する。
加速スリップ量ΔVfが3km/h未満と判定する場合は、加速スリップが発生しておらず、エンジン出力の余剰がないとして制御をそのまま終了する。
In the next step S2, it is determined whether or not an acceleration slip has occurred depending on whether or not the acceleration slip amount ΔVf of the left and right front wheels 1L and 1R is a predetermined value, for example, 3 km / h or more.
When it is determined that the acceleration slip amount ΔVf is less than 3 km / h, the control is terminated as it is because no acceleration slip has occurred and there is no surplus of engine output.

ステップS2で加速スリップ量ΔVfが3km/h以上と判定する加速スリップ発生時は、ステップS3において、前輪1L,1Rの加速スリップを発生させるエンジンの余剰トルク、つまり加速スリップを抑制するのに必要な吸収トルクT(ΔVf)を、T(ΔVf)=K1×ΔVfにより演算する。
なおK1は、実験などによって求めたゲインである。
When an acceleration slip is determined in step S2 that the acceleration slip amount ΔVf is 3 km / h or more, it is necessary to suppress the surplus torque of the engine that generates the acceleration slip of the front wheels 1L and 1R, that is, the acceleration slip in step S3. The absorption torque T (ΔVf) is calculated by T (ΔVf) = K1 × ΔVf.
K1 is a gain obtained through experiments or the like.

次のステップS4では現在の発電機8の負荷トルクTgを求め、更にステップS5において、現在の発電機負荷トルクTgと、前記の余剰トルクT(ΔVf)との合算により発電機8の目標発電負荷トルクThを求める。
そしてステップS6で、前記車輪速VWFL,VWFR,VWRL,VWRRから求め得る車速VSPが、4WDクラッチ13の締結時にモータ4を過回転させる車速域の下限値であるモータ過回転車速(例えば30km/h)未満か否かをチェックする。
In the next step S4, the current load torque Tg of the generator 8 is obtained. In step S5, the current generator load torque Tg and the surplus torque T (ΔVf) are added together to obtain the target power generation load of the generator 8. Find the torque Th.
In step S6, the motor speed VSP that can be obtained from the wheel speeds V WFL , V WFR , V WRL , V WRR is a motor overspeed vehicle speed that is a lower limit value of the vehicle speed range in which the motor 4 is overrotated when the 4WD clutch 13 is engaged ( For example, check whether it is less than 30km / h).

車速VSPがモータ過回転車速以上である場合、モータ4が過回転してその耐久性が低下することから4輪駆動を行わせないよう制御をそのまま終了するが、車速VSPがモータ過回転車速未満ならステップS7において、発電機8の最大負荷トルクThmaxを求める。
次いでステップS8において、発電機8の目標発電負荷トルクTh(ステップS5)が最大負荷トルクThmax以上か否かをチェックし、以上ならステップS9でTh=Thmaxとして目標発電負荷トルクThを実現可能な限界であるThmaxに制限し、Th<Thmaxなら制御を終了して目標発電負荷トルクThをステップS5で求めたままの値とする。
If the vehicle speed VSP is equal to or higher than the motor overspeed vehicle speed, the motor 4 is overrotated and its durability is lowered. Therefore, the control is terminated as it is so that the four-wheel drive is not performed, but the vehicle speed VSP is less than the motor overspeed vehicle speed. Then, in step S7, the maximum load torque Thmax of the generator 8 is obtained.
Next, in step S8, it is checked whether or not the target power generation load torque Th (step S5) of the generator 8 is greater than or equal to the maximum load torque Thmax, and if so, the limit in which the target power generation load torque Th can be realized by setting Th = Thmax in step S9. If Th <Thmax, the control is terminated and the target power generation load torque Th is set to the value as obtained in step S5.

なお図2では、エンジン駆動輪1L,1Rが加速スリップを発生した場合のみについて、発電機8の目標発電負荷トルクThを求める方法を説明したが、
エンジン駆動輪1L,1Rが加速スリップする虞のある場合や、或いは、所定以下の低速状態である時も、電動モータ4輪駆動を実現するために発電機8の目標発電負荷トルクThを運転状況に応じて求めるものとする。
In FIG. 2, the method of obtaining the target power generation load torque Th of the generator 8 only when the engine drive wheels 1L and 1R generate an acceleration slip has been described.
Even if the engine drive wheels 1L and 1R may be accelerated and slipped, or when the engine drive wheels 1L and 1R are in a low speed state below a predetermined level, the target power generation load torque Th of the generator 8 is driven in order to realize the four-wheel drive of the electric motor. According to

コントローラ9は、上記のようにして求めた発電機8の目標発電負荷トルクThを基に図3の制御プログラムにより発電機8およびモータ4を制御する。
ステップS11においては、発電機8の目標発電負荷トルクThが正か否かにより発電要求があるか否かをチェックする。
発電要求がなければ制御を終了して、発電機8の発電負荷をエンジン2にかけないようにすると共に、4WDクラッチ13を解放状態にしておく。
発電要求があればステップS12において、予定のマップをもとにモータ回転速度Nmから目標モータ界磁電流Ifmを算出する。
なお図示しなかったが同時に、4WDクラッチ13の入出力回転速度が一致した時に4WDクラッチ13を締結してモータ4の回転を後輪3L,3Rへ伝達可能にする。
The controller 9 controls the generator 8 and the motor 4 by the control program of FIG. 3 based on the target power generation load torque Th of the generator 8 obtained as described above.
In step S11, it is checked whether or not there is a power generation request depending on whether or not the target power generation load torque Th of the generator 8 is positive.
If there is no power generation request, the control is terminated, so that the power generation load of the generator 8 is not applied to the engine 2, and the 4WD clutch 13 is in a released state.
If there is a power generation request, in step S12, the target motor field current Ifm is calculated from the motor rotation speed Nm based on the scheduled map.
Although not shown, at the same time, when the input / output rotational speeds of the 4WD clutch 13 coincide with each other, the 4WD clutch 13 is engaged so that the rotation of the motor 4 can be transmitted to the rear wheels 3L and 3R.

ここで、モータ4の回転数Nmに対する目標モータ界磁電流IfmはステップS12内に図示するごとく、モータ回転数Nmが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、それ以上のモータ回転数になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ4の界磁電流Ifmを小さくする。
その理由は、モータ4が高速回転になるとモータ逆起電圧Eの上昇によりモータトルクが低下することから、モータ回転数Nmが所定値以上になったらモータ4の界磁電流Ifmを小さくして逆起電圧Eを低下させることにより、モータ4に流れる電流を増加させて所要のモータトルクTmが得られるようにするためである。
Here, as shown in step S12, the target motor field current Ifm with respect to the rotational speed Nm of the motor 4 is set to a constant predetermined current value when the motor rotational speed Nm is equal to or smaller than the predetermined rotational speed, and the motor rotational speed beyond that is determined. When the number is reached, the field current Ifm of the motor 4 is reduced by a known field weakening control method.
The reason for this is that when the motor 4 rotates at a high speed, the motor torque decreases due to the increase of the motor back electromotive force E. Therefore, when the motor rotation speed Nm exceeds a predetermined value, the field current Ifm of the motor 4 is decreased and reversed. This is because the current flowing through the motor 4 is increased by reducing the electromotive voltage E so that the required motor torque Tm can be obtained.

次いでステップS13において、上記のようにして求めた目標モータ界磁電流Ifmおよびモータ4の回転数Nmから、予定のマップをもとにモータ4の逆起電圧Eを算出する。
更にステップS14で、前記した発電負荷トルクThに基づき対応するモータトルク指令値tTmを算出し、これを、基本的には図10につき前述したように制限した後、或いは必要に応じ、図4〜9につき後述するごとく修正した許容上限トルクマップに基づき制限した後、当該モータトルク指令値tTmに対応する目標モータ界磁電流Ifmを電動モータ4に指令して、電動モータ4がモータトルク指令値tTmに対応したトルクを出力するようになす。
Next, at step S13, the back electromotive force E of the motor 4 is calculated from the target motor field current Ifm and the rotation speed Nm of the motor 4 obtained as described above, based on a predetermined map.
Further, in step S14, a corresponding motor torque command value tTm is calculated based on the power generation load torque Th described above, and is basically limited as described above with reference to FIG. After limiting based on the allowable upper limit torque map corrected as described later with respect to 9, the target motor field current Ifm corresponding to the motor torque command value tTm is commanded to the electric motor 4, and the electric motor 4 receives the motor torque command value tTm. The torque corresponding to is output.

次にステップS15では、モータトルク指令値tTmおよび目標モータ界磁電流Ifmの関数である目標電機子電流Iaを算出し、
その後ステップS16において、目標電機子電流Ia、総合抵抗R、および逆起電圧Eから発電機8の目標電圧VをV=Ia×R+Eの演算により求める。
コントローラ9は、発電機8の発電電圧が、このようにして求めた目標電圧Vとなるよう、発電機8の界磁電流Ifhをフィードバック制御する。
In step S15, a target armature current Ia that is a function of the motor torque command value tTm and the target motor field current Ifm is calculated.
Thereafter, in step S16, the target voltage V of the generator 8 is obtained from the target armature current Ia, the total resistance R, and the counter electromotive voltage E by calculation of V = Ia × R + E.
The controller 9 feedback-controls the field current Ifh of the generator 8 so that the generated voltage of the generator 8 becomes the target voltage V thus obtained.

かかる発電機8および電動モータ4の制御とは別に4輪駆動コントローラ9は、図3のステップS14でモータトルク指令値tTmを制限するに際して用いる許容上限トルク線を、図4の制御プログラムにより求める。
先ずステップS21において、車速VSPが、電動モータ4による4輪駆動を許可すべき低車速域か否かをチェックし、車速VSPが4輪駆動許可車速域でなければ、電動モータ4の制御が不要であるから、制御をそのまま終了する。
In addition to the control of the generator 8 and the electric motor 4, the four-wheel drive controller 9 obtains an allowable upper limit torque line to be used when limiting the motor torque command value tTm in step S14 of FIG. 3 using the control program of FIG.
First, in step S21, it is checked whether or not the vehicle speed VSP is in a low vehicle speed range in which four-wheel drive by the electric motor 4 should be permitted. If the vehicle speed VSP is not in the four-wheel drive permitted vehicle speed region, control of the electric motor 4 is unnecessary. Therefore, the control is terminated as it is.

ステップS21で車速VSPが4輪駆動許可車速域と判定するときは、ステップS22において、モータ回転数Nmの微分により求め得るモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が、図10に例示する出力可能上限トルク線のどこかで、前記した異常電圧上昇を惹起するような出力可能上限トルクの急低下が生ずるのを判定するための異常電圧上昇判定加速度以上か否かをチェックする。
図10の出力可能上限トルク線の場合、モータ回転数Nmに対する出力可能上限トルクの変化割合がNm1〜Nm2のモータ回転数域で最も大きくてここで最も異常電圧上昇を生じやすいことから、ここを基準に上記の異常電圧上昇判定加速度を決めるのがよい。
When it is determined in step S21 that the vehicle speed VSP is within the four-wheel drive permitted vehicle speed range, in step S22, the motor rotational acceleration (d / dt) Nm that can be obtained by differentiation of the motor rotational speed Nm, that is, the vehicle acceleration is shown in FIG. It is checked at some point on the output possible upper limit torque line whether or not it is equal to or higher than the abnormal voltage increase determination acceleration for determining whether the output possible upper limit torque causes a sudden decrease that causes the abnormal voltage increase.
In the case of the output possible upper limit torque line in Fig. 10, the change rate of the output possible upper limit torque with respect to the motor rotation speed Nm is the largest in the motor rotation speed range of Nm1 to Nm2, and this is the most likely to cause an abnormal voltage increase. It is preferable to determine the above abnormal voltage rise determination acceleration as a reference.

ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が、異常電圧上昇判定加速度以上であると判定しない場合は、本発明が解決しようとする課題を生じないから、制御をそのまま終了して図10に例示する出力可能上限トルク線を基にモータトルク指令値tTmの制限(図3のステップS14)を行う。   If it is not determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is equal to or higher than the abnormal voltage rise determination acceleration, the present invention does not cause a problem to be solved, so the control is terminated as it is. Then, the motor torque command value tTm is limited (step S14 in FIG. 3) based on the output possible upper limit torque line illustrated in FIG.

しかし、ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が、異常電圧上昇判定加速度以上であると判定する場合は、本発明が解決しようとする課題を生ずるから、制御をステップS23に進めて以下のごとくに仮想上限モータトルクを設定し、許容上限トルク線を求める。
つまり、図10の出力可能上限トルク線を波線のように移記した図5に実線で示すごとく、モータ回転数Nmに対する出力可能上限トルクの変化割合が最も大きくて異常電圧上昇を生じやすいモータ回転数域Nm1〜Nm2の特性を変化割合の緩やかな特性に変更して仮想上限モータトルクを設定し、他の特性は出力可能上限トルク線と同じにした許容上限トルク線を求める。
However, if it is determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is equal to or higher than the abnormal voltage rise determination acceleration, the problem to be solved by the present invention arises. Proceeding to S23, the virtual upper limit motor torque is set as follows, and the allowable upper limit torque line is obtained.
In other words, as shown by the solid line in FIG. 5 in which the output possible upper limit torque line in FIG. The virtual upper limit motor torque is set by changing the characteristics in the several ranges Nm1 to Nm2 to characteristics having a gradual change rate, and the allowable upper limit torque line that is the same as the output possible upper limit torque line is obtained for the other characteristics.

これにより本実施例では、図3のステップS14でモータトルク指令値tTmを制限するに際しては、図10に示す出力可能上限トルク線に代えて、図5に実線で示す許容上限トルク線を基にモータトルク指令値tTmの制限を行うことになる。   Thus, in this embodiment, when the motor torque command value tTm is limited in step S14 of FIG. 3, instead of the output possible upper limit torque line shown in FIG. 10, the allowable upper limit torque line shown in FIG. The motor torque command value tTm is limited.

これがため本実施例においては、ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が、異常電圧上昇判定加速度以上であると判定する場合でも、モータトルク指令値tTmが勾配の緩やかな図5の仮想上限モータトルク線に沿って制限されることとなり、モータ回転数Nm(車速VSP)の上昇に伴うモータトルク指令値tTmの低下も緩やかなものとなる。
このため、モータトルク指令値tTmの制限を行っている間にその低下速度が電圧の異常上昇を生ずるほど急なものになるのを緩和することができ、かかる電圧の異常上昇による電動モータ式4輪駆動車両の制御システムへの悪影響を回避し得ると共に、この悪影響を未然に防ぐための安全装置が作動する煩わしさを解消することができる。
Therefore, in this embodiment, even when it is determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is equal to or higher than the abnormal voltage increase determination acceleration, the motor torque command value tTm has a gentle slope. 5 is limited along the virtual upper limit motor torque line in FIG. 5, and the decrease in the motor torque command value tTm accompanying the increase in the motor rotation speed Nm (vehicle speed VSP) becomes moderate.
For this reason, while the motor torque command value tTm is being limited, it is possible to mitigate the decrease rate becoming so steep that an abnormal voltage increase occurs. An adverse effect on the control system of the wheel drive vehicle can be avoided, and the troublesome operation of the safety device for preventing this adverse effect can be eliminated.

ところで、モータトルク指令値tTmの上記制限中における低下速度、つまり、電圧の異常上昇を生ずる程度は、モータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり車両加速度が大きいほど顕著となり、
従って、かかるモータトルク指令値tTmの制限中における低下速度を緩やかにして電圧の異常上昇を防止するために図5のごとく設定する低勾配の仮想上限モータトルク線は、モータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり車両加速度が大きいほど勾配を緩やかにするのが良い。
By the way, the speed at which the motor torque command value tTm is reduced during the above-described limit, that is, the extent to which an abnormal voltage rise occurs, becomes more significant as the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration increases.
Therefore, in order to slow down the motor torque command value tTm during the restriction and prevent the voltage from rising abnormally, the low gradient virtual upper limit motor torque line set as shown in FIG. 5 is the motor rotational acceleration (d / dt ) It is better to make the gradient gentler as Nm, that is, the vehicle acceleration increases.

この意味合いにおいて、図5のごとく1本の仮想上限モータトルク線を設定するのみでは、特定の車両加速度に対応したモータ回転加速度(d/dt)Nmのときしか仮想上限モータトルク線の勾配が適切でなく、これよりも大きなモータ回転加速度(車両加速度)のときは、モータトルク指令値tTmの上記制限中における低下速度が十分にゆっくりでなくて電圧の異常上昇を確実には防止し得ないし、これよりも小さなモータ回転加速度(車両加速度)のときは、モータトルク指令値tTmの上記制限中における低下速度が必要以上にゆっくりで、電圧の異常上昇は防止し得ても、不必要なモータトルク指令値tTmの制限により4輪駆動性能の低下を招く。   In this sense, if only one virtual upper limit motor torque line is set as shown in FIG. 5, the gradient of the virtual upper limit motor torque line is appropriate only when the motor rotational acceleration (d / dt) Nm corresponding to a specific vehicle acceleration is set. However, when the motor rotational acceleration (vehicle acceleration) is larger than this, the rate of decrease of the motor torque command value tTm during the limitation is not sufficiently slow, and it is not possible to reliably prevent an abnormal increase in voltage. When the motor rotational acceleration (vehicle acceleration) is smaller than this, the rate of decrease of the motor torque command value tTm during the above limit is slower than necessary, and even though the abnormal increase in voltage can be prevented, unnecessary motor torque 4-wheel drive performance is degraded due to the restriction of the command value tTm.

図6および図7は、この点に関する問題をも解消し得るようにした本発明の他の実施例を示す。
本実施例においては、図6のステップS21およびステップS22で、図4の同符号で示すステップにおけると同様の判定を行い、ステップS21で車速VSPが4輪駆動許可車速域以外と判定するか、或いは、ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が異常電圧上昇判定加速度未満であると判定する場合、図4の場合と同様の処理を行うが、
ステップS21で車速VSPが4輪駆動許可車速域と判定し、且つ、ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が異常電圧上昇判定加速度以上であると判定する場合、制御を図4のステップS23に代わるステップS24へ進めて、以下のごとくに仮想上限モータトルクを設定し、許容上限トルク線を求める。
FIG. 6 and FIG. 7 show another embodiment of the present invention which can solve the problem concerning this point.
In this embodiment, in steps S21 and S22 in FIG. 6, the same determination as in the step indicated by the same reference numeral in FIG. 4 is performed, and in step S21, the vehicle speed VSP is determined to be outside the four-wheel drive permitted vehicle speed range. Alternatively, when it is determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is less than the abnormal voltage increase determination acceleration, the same processing as in FIG.
If it is determined in step S21 that the vehicle speed VSP is within the four-wheel drive permitted vehicle speed range, and it is determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is greater than or equal to the abnormal voltage increase determination acceleration, Is advanced to step S24 instead of step S23 in FIG. 4, the virtual upper limit motor torque is set as follows, and the allowable upper limit torque line is obtained.

つまり、図10の出力可能上限トルク線を波線のように移記した図7に実線および二点鎖線で示すごとく、モータ回転数Nmに対する出力可能上限トルクの変化割合が最も大きくて異常電圧上昇を生じやすいモータ回転数域Nm1〜Nm2の特性を、モータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度に応じた変化割合の緩やかな特性に変更して仮想上限モータトルクを設定し、他の特性は出力可能上限トルク線と同じにした許容上限トルク線を求める。   That is, as shown by the solid line and the two-dot chain line in FIG. 7 where the output possible upper limit torque line in FIG. 10 is transferred as a wavy line, the change rate of the output possible upper limit torque with respect to the motor rotation speed Nm is the largest, and the abnormal voltage rises. Change the characteristic of the motor rotation speed range Nm1 to Nm2 that is likely to occur to the motor rotation acceleration (d / dt) Nm, that is, the characteristic with a gradual change rate according to the vehicle acceleration, and set the virtual upper limit motor torque. The allowable upper limit torque line having the same characteristics as the output possible upper limit torque line is obtained.

なお仮想上限モータトルクは図7から明らかなように、モータ回転加速度(d/dt)Nmが大きいほど、モータ回転数Nmに対する変化が緩やかなものになるよう設定し、好ましくは、モータ回転数Nmに対する仮想上限トルクの変化割合を、モータ回転加速度(d/dt)Nmごとに、仮想上限トルクに基づくモータトルク指令値tTmの前記制限による該モータトルク指令値tTmの低下速度が、前記した電圧の異常上昇を生ずることのない範囲で最も速い低下速度となるよう決定する。   As is apparent from FIG. 7, the virtual upper limit motor torque is set such that the larger the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, the more gradual the change with respect to the motor rotational speed Nm, and preferably the motor rotational speed Nm. The rate of change of the virtual upper limit torque with respect to the motor torque acceleration value (d / dt) Nm, and the rate of decrease of the motor torque command value tTm due to the limitation of the motor torque command value tTm based on the virtual upper limit torque Determine the fastest rate of decrease in a range that does not cause an abnormal rise.

これにより本実施例では、図3のステップS14でモータトルク指令値tTmを制限するに際しては、図10に示す出力可能上限トルク線に代えて、モータ回転加速度(d/dt)Nmに応じた図7に実線または何れかの二点鎖線で示す許容上限トルク線を基にモータトルク指令値tTmの制限を行う。   Thus, in the present embodiment, when the motor torque command value tTm is limited in step S14 of FIG. 3, a diagram corresponding to the motor rotational acceleration (d / dt) Nm is used instead of the output possible upper limit torque line shown in FIG. 7 limits the motor torque command value tTm based on the allowable upper limit torque line indicated by a solid line or any two-dot chain line.

これがため本実施例においては、ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が、異常電圧上昇判定加速度以上であると判定する場合でも、モータトルク指令値tTmが勾配の緩やかな図7の仮想上限モータトルク線に沿って制限されることとなり、モータ回転数Nm(車速VSP)の上昇に伴うモータトルク指令値tTmの低下も緩やかなものとなる。
このため、モータトルク指令値tTmの制限を行っている間にその低下速度が電圧の異常上昇を生ずるほど急なものになるのを緩和することができ、かかる電圧の異常上昇による電動モータ式4輪駆動車両の制御システムへの悪影響を回避し得ると共に、この悪影響を未然に防ぐための安全装置が作動する煩わしさを解消することができる。
Therefore, in this embodiment, even when it is determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is equal to or higher than the abnormal voltage increase determination acceleration, the motor torque command value tTm has a gentle slope. 7 is limited along the virtual upper limit motor torque line in FIG. 7, and the decrease in the motor torque command value tTm accompanying the increase in the motor rotation speed Nm (vehicle speed VSP) becomes moderate.
For this reason, while the motor torque command value tTm is being limited, it is possible to mitigate the decrease rate becoming so steep that an abnormal voltage increase occurs. An adverse effect on the control system of the wheel drive vehicle can be avoided, and the troublesome operation of the safety device for preventing this adverse effect can be eliminated.

しかも本実施例においては、図7に示すように仮想上限モータトルク線のモータ回転数Nmに対する変化勾配をモータ回転加速度(d/dt)Nmが大きいほど緩やかに設定したから、そして好ましくは、モータ回転数Nmに対する仮想上限トルクの変化割合を、モータ回転加速度(d/dt)Nmごとに、仮想上限トルクに基づくモータトルク指令値tTmの上記制限による該モータトルク指令値tTmの低下速度が、電圧の異常上昇を生ずることのない範囲で最も速い低下速度となるよう決定したから、
如何なるモータ回転加速度(d/dt)Nmのもとでも、仮想上限モータトルク線の勾配が適切なものとなり、
大きなモータ回転加速度(車両加速度)のときに、モータトルク指令値tTmの上記制限中における低下速度が十分にゆっくりでなくて電圧の異常上昇を確実に防止し得ないかったり、
小さなモータ回転加速度(車両加速度)のときに、モータトルク指令値tTmの上記制限中における低下速度が必要以上にゆっくりで、不必要なモータトルク指令値tTmの制限により4輪駆動性能の低下を招くという問題を回避することができる。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the gradient of change of the virtual upper limit motor torque line with respect to the motor rotational speed Nm is set more gradually as the motor rotational acceleration (d / dt) Nm is larger. The rate of change of the virtual upper limit torque with respect to the rotational speed Nm is expressed as the voltage decrease rate of the motor torque command value tTm due to the above limitation of the motor torque command value tTm based on the virtual upper limit torque for each motor rotational acceleration (d / dt) Nm. Because it was decided to be the fastest rate of decrease in a range that does not cause an abnormal rise of
Under any motor rotation acceleration (d / dt) Nm, the slope of the virtual upper limit motor torque line becomes appropriate,
When the motor rotation acceleration (vehicle acceleration) is large, the rate of decrease of the motor torque command value tTm during the above limit is not slow enough to reliably prevent abnormal voltage rise.
When the motor rotation acceleration (vehicle acceleration) is small, the speed of the motor torque command value tTm during the above limit is slower than necessary, and the unnecessary limit of the motor torque command value tTm causes a decrease in four-wheel drive performance. Can be avoided.

ところで、上記各実施例においてはモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり車両加速度が大きくなってから、低勾配の仮想上限モータトルク線を設定して許容上限トルク線を求めるようにしたが、この場合、アクセル開度APOの増大操作(場合よっては自動変速機5を加速用レンジへ切り替えた後にアクセル開度APOを増大させる操作)から、実際に車両の加速が発生するまでの間における加速応答遅れ中に前記した作用効果を望み得ない。   By the way, in each of the above embodiments, after the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is increased, a virtual upper limit motor torque line having a low gradient is set to obtain an allowable upper limit torque line. In this case, acceleration from the increase operation of the accelerator opening APO (in some cases, the operation of increasing the accelerator opening APO after switching the automatic transmission 5 to the acceleration range) until the actual acceleration of the vehicle occurs. The above-described effects cannot be expected during response delay.

図8および図9は、この点に関する問題をも解消し得るようにした本発明の更に他の実施例を示す。
これがため本実施例は、上記各実施例におけると同様、モータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり車両加速度が大きくなってから、低勾配の仮想上限モータトルク線を設定して許容上限トルク線を求めるのに加え、運転者による加速度要求に応じても低勾配の仮想上限モータトルク線を設定するようになしたもので、
図6におけると同様なステップS21、ステップS22およびステップS24に付加して、ステップS25およびステップS26を設ける。
FIG. 8 and FIG. 9 show still another embodiment of the present invention which can solve the problem concerning this point.
Therefore, in this embodiment, as in the above embodiments, after the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration has increased, a hypothetical upper limit motor torque line with a low gradient is set and the allowable upper limit torque line is set. In addition, the virtual upper limit motor torque line with a low gradient is set in response to the driver's acceleration request.
In addition to steps S21, S22, and S24 similar to those in FIG. 6, steps S25 and S26 are provided.

本実施例においては、図8のステップS21およびステップS22で、図4および図6の同符号で示すステップにおけると同様の判定を行い、
ステップS21で車速VSPが4輪駆動許可車速域以外と判定する場合、図4および図6の場合と同様の処理を行い、
ステップS21で車速VSPが4輪駆動許可車速域と判定し、且つ、ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が異常電圧上昇判定加速度以上であると判定する場合、ステップS24において、図6の同符号で示すステップにおけると同様の処理により仮想上限モータトルクを設定する。
In this embodiment, in steps S21 and S22 in FIG. 8, the same determination as in the steps indicated by the same reference numerals in FIGS. 4 and 6 is performed.
If it is determined in step S21 that the vehicle speed VSP is not within the four-wheel drive permitted vehicle speed range, the same processing as in FIGS. 4 and 6 is performed,
If it is determined in step S21 that the vehicle speed VSP is within the four-wheel drive permitted vehicle speed range, and it is determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is greater than or equal to the abnormal voltage increase determination acceleration, In S24, the virtual upper limit motor torque is set by the same processing as in the steps indicated by the same reference numerals in FIG.

ステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nm、つまり、車両加速度が異常電圧上昇判定加速度以上でないと判定する場合に選択されるステップS25においては、運転者による車両の加速要求があるか否かをチェックする。
このチェックに当たっては、車両の加速要求が、エンジン2の要求負荷指令手段に相当するアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度APO)の増大によってなされることから、また、場合よっては自動変速機5を加速用レンジへ切り替えた後にアクセル開度APOを増大させて加速要求がなされることから、アクセル開度APOの増大時間変化割合ΔAPOや、これと自動変速機5の加速用レンジ切り替え操作との組み合わせにより加速要求の有無をチェックする。
In step S22, which is selected when it is determined in step S22 that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, that is, the vehicle acceleration is not equal to or higher than the abnormal voltage increase determination acceleration, whether or not there is a vehicle acceleration request from the driver. Check.
In this check, the acceleration request of the vehicle is made by increasing the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening APO) corresponding to the required load command means of the engine 2, and in some cases, the automatic transmission 5 is turned on. Since the acceleration request is made by increasing the accelerator opening APO after switching to the acceleration range, the increase time change rate ΔAPO of the accelerator opening APO and a combination of this and the acceleration range switching operation of the automatic transmission 5 are combined. To check for acceleration request.

ステップS25で加速要求がないと判定する場合は制御をそのまま終了して仮想上限モータトルクの設定を行わないことにより、図4および図6のステップS22でモータ回転加速度(d/dt)Nmが異常電圧上昇判定加速度未満であると判定した場合と同様、図3のステップS14でのモータトルク指令値tTmの制限を図10の出力可能上限トルク線に基づき行わせる。   If it is determined in step S25 that there is no acceleration request, the control is terminated as it is and the virtual upper limit motor torque is not set, so that the motor rotational acceleration (d / dt) Nm is abnormal in step S22 of FIGS. Similar to the case where it is determined that the acceleration is less than the voltage increase determination acceleration, the motor torque command value tTm in step S14 in FIG. 3 is limited based on the output possible upper limit torque line in FIG.

しかしステップS25で加速要求があると判定する場合は、制御をステップS26に進めて、以下のごとくに仮想上限モータトルク設定し、許容上限トルク線を求める。
つまり、図10の出力可能上限トルク線を波線のように移記した図9に実線および二点鎖線で示すごとく、モータ回転数Nmに対する出力可能上限トルクの変化割合が最も大きくて異常電圧上昇を生じやすいモータ回転数域Nm1〜Nm2の特性を、アクセル開度APOの増大速度ΔAPOおよび車速VSPから判る車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)に応じ、この加速要求度(ΔAPO,VSP)が大きいほど変化割合の緩やかな特性に変更して仮想上限モータトルクを設定し、他の特性は出力可能上限トルク線と同じにした許容上限トルク線を求める。
However, if it is determined in step S25 that there is an acceleration request, control proceeds to step S26, the virtual upper limit motor torque is set as follows, and an allowable upper limit torque line is obtained.
In other words, as shown by a solid line and a two-dot chain line in FIG. 9 where the output possible upper limit torque line of FIG. 10 is transferred as a wavy line, the change rate of the output possible upper limit torque with respect to the motor rotation speed Nm is the largest, and the abnormal voltage rises. This acceleration requirement (ΔAPO, VSP) is large according to the acceleration requirement (ΔAPO, VSP) of the vehicle that can be seen from the increase speed ΔAPO of the accelerator opening APO and the vehicle speed VSP with the characteristics of the motor speed range Nm1 to Nm2 that are likely to occur The virtual upper limit motor torque is set by changing to a characteristic with a gentle change rate, and an allowable upper limit torque line having the same characteristics as the output possible upper limit torque line is obtained for the other characteristics.

なお仮想上限モータトルクは上記したとおり、また図9から明らかなように、車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)が大きいほど、モータ回転数Nmに対する変化が緩やかなものになるよう設定するが、このとき好ましくは、モータ回転数Nmに対する仮想上限トルクの変化割合を、車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)ごとに(実際は、これにより達成される車両加速度ごとに)、仮想上限トルクに基づくモータトルク指令値tTmの前記制限による該モータトルク指令値tTmの低下速度が、前記した電圧の異常上昇を生ずることのない範囲で最も速い低下速度となるよう決定する。   Note that the virtual upper limit motor torque is set so that the change with respect to the motor rotation speed Nm becomes gentler as the acceleration request degree (ΔAPO, VSP) of the vehicle is larger as described above and as is apparent from FIG. Preferably, at this time, the rate of change of the virtual upper limit torque with respect to the motor rotation speed Nm is set to a motor based on the virtual upper limit torque for each acceleration request degree (ΔAPO, VSP) of the vehicle (actually, for each vehicle acceleration achieved thereby). The reduction rate of the motor torque command value tTm due to the limitation of the torque command value tTm is determined so as to be the fastest reduction rate in a range where the above-described abnormal voltage increase does not occur.

これにより本実施例では、図3のステップS14でモータトルク指令値tTmを制限するに際し、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求から実際に加速が行われるまでの加速応答遅れ中から、図10の出力可能上限トルク線に代えて、図9に実線または何れかの二点鎖線で示す許容上限トルク線に基づくモータトルク指令値tTmの制限が行われることとなり、この制限中にモータトルク指令値tTmの低下速度が電圧の異常上昇を生ずるほど急なものになるのを緩和することができ、かかる電圧の異常上昇による電動モータ式4輪駆動車両の制御システムへの悪影響を回避し得ると共に、この悪影響を未然に防ぐための安全装置が作動する煩わしさを解消することができる。   Thus, in this embodiment, when the motor torque command value tTm is limited in step S14 of FIG. 3, the output of FIG. 10 can be output from the time when the acceleration response is delayed until the acceleration is actually performed after the accelerator pedal is depressed. Instead of the upper limit torque line, the motor torque command value tTm is limited based on the allowable upper limit torque line shown by the solid line or any two-dot chain line in FIG. 9, and the motor torque command value tTm decreases during this limit. It is possible to mitigate the fact that the speed becomes steep enough to cause an abnormal voltage increase, and it is possible to avoid an adverse effect on the control system of the electric motor type four-wheel drive vehicle due to the abnormal voltage increase. The troublesome operation of the safety device for preventing it can be eliminated.

しかも、図9に示すように仮想上限モータトルク線のモータ回転数Nmに対する変化勾配を車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)が大きいほど緩やかに設定したから、そして好ましくは、モータ回転数Nmに対する仮想上限トルクの変化割合を、車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)ごとに、仮想上限トルクに基づくモータトルク指令値tTmの上記制限による該モータトルク指令値tTmの低下速度が、電圧の異常上昇を生ずることのない範囲で最も速い低下速度となるよう決定したから、
如何なる車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)のもとでも、仮想上限モータトルク線の勾配が適切なものとなり、
大きな車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)のときに、モータトルク指令値tTmの上記制限中における低下速度が十分にゆっくりでなくて電圧の異常上昇を確実に防止し得ないかったり、
小さな車両の加速要求度(ΔAPO,VSP)のときに、モータトルク指令値tTmの上記制限中における低下速度が必要以上にゆっくりで、不必要なモータトルク指令値tTmの制限により4輪駆動性能の低下を招くという問題を回避することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the change gradient of the virtual upper limit motor torque line with respect to the motor rotational speed Nm is set more gently as the vehicle acceleration requirement degree (ΔAPO, VSP) is larger, and preferably, with respect to the motor rotational speed Nm. The rate of change of the virtual upper limit torque is determined for each acceleration request (ΔAPO, VSP) of the vehicle, and the rate of decrease in the motor torque command value tTm due to the above limitation of the motor torque command value tTm based on the virtual upper limit torque increases abnormally. Since it was decided to be the fastest rate of decrease in a range that does not cause
Under any vehicle acceleration requirement (ΔAPO, VSP), the slope of the virtual upper limit motor torque line is appropriate,
When the acceleration demand of a large vehicle (ΔAPO, VSP), the rate of decrease of the motor torque command value tTm during the above limit is not slow enough to prevent the abnormal increase in voltage reliably.
When the acceleration requirement of a small vehicle (ΔAPO, VSP), the speed of decrease in the motor torque command value tTm during the above limit is slower than necessary, and the unnecessary motor torque command value tTm limits the four-wheel drive performance. The problem of causing a decrease can be avoided.

なお本実施例において、加速応答遅れの後に実際に車両の加速が行われる間は、図8のステップS22が制御をステップS24に進めて、図6の同符号で示すステップと同様の処理により、図7に示すごとくモータ回転加速度(d/dt)Nmに応じた実線または何れかの二点鎖線で示す仮想上限モータトルクを設定して、同図に示すような許容上限トルク線を求めるため、
図3のステップS14でモータトルク指令値tTmを制限するに際し、図10に示す出力可能上限トルク線に代えて、モータ回転加速度(d/dt)Nmに応じた図7に実線または何れかの二点鎖線で示す許容上限トルク線を基にモータトルク指令値tTmの制限を行って、図6および図7につき前述したと同様の作用効果を奏し得ることは言うまでもない。
In this embodiment, while the vehicle is actually accelerated after a delay in acceleration response, step S22 in FIG. 8 advances control to step S24, and processing similar to the step indicated by the same reference numeral in FIG. As shown in FIG. 7, to set the virtual upper limit motor torque indicated by the solid line or any two-dot chain line according to the motor rotational acceleration (d / dt) Nm, to obtain the allowable upper limit torque line as shown in FIG.
When the motor torque command value tTm is limited in step S14 in FIG. 3, the solid line in FIG. 7 corresponding to the motor rotational acceleration (d / dt) Nm or either Needless to say, the motor torque command value tTm is limited based on the allowable upper limit torque line indicated by the dotted line, and the same effects as described above with reference to FIGS. 6 and 7 can be obtained.

本発明の一実施例になるモータ駆動制御装置を具えた電動モータ式4輪駆動車両の駆動制御系を示す略線図である。1 is a schematic diagram illustrating a drive control system of an electric motor type four-wheel drive vehicle including a motor drive control device according to an embodiment of the present invention. 同モータ4輪駆動車両の駆動制御系における4輪駆動コントローラが実行するエンジン余剰トルク演算プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the engine surplus torque calculation program which the four-wheel drive controller in the drive control system of the motor four-wheel drive vehicle performs. 同4輪駆動コントローラが実行する発電機およびモータの制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control program of the generator and motor which the same 4 wheel drive controller performs. 同4輪駆動コントローラが実行するモータ許容上限トルク線演算プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the motor permissible upper limit torque line calculation program which the four-wheel drive controller performs. 図4の演算プログラムにより求めたモータ許容上限トルク線を示す特性線図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a motor allowable upper limit torque line obtained by the calculation program of FIG. 本発明の他の実施例になるモータ駆動制御装置を示す、図4に代わるモータ許容上限トルク線演算プログラムを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a motor allowable upper limit torque line calculation program instead of FIG. 4, showing a motor drive control device according to another embodiment of the present invention. 図6の演算プログラムにより求めたモータ許容上限トルク線を示す特性線図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a motor allowable upper limit torque line obtained by the calculation program of FIG. 本発明の更に他の実施例になるモータ駆動制御装置を示す、図6に代わるモータ許容上限トルク線演算プログラムを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a motor allowable upper limit torque line calculation program instead of FIG. 6, showing a motor drive control device according to still another embodiment of the present invention. 図8の演算プログラムにより求めたモータ許容上限トルク線を示す特性線図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a motor allowable upper limit torque line obtained by the calculation program of FIG. 電動モータの一般的な出力可能上限トルク線を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the general output possible upper limit torque line of an electric motor.

符号の説明Explanation of symbols

1L 左前輪(主駆動輪)
1R 右前輪(主駆動輪)
2 エンジン(主動力源)
3L 左後輪(電動モータ駆動車輪)
3R 右後輪(電動モータ駆動車輪)
4 後輪駆動モータ(電動モータ)
5 自動変速機
6 ディファレンシャルギヤ装置
7 無端ベルト
8 発電機
9 4輪駆動コントローラ
10 電力線
11 リレー
12 減速機
13 4WDクラッチ
14 ディファレンシャルギヤ装置
21 4輪駆動スイッチ
22 車輪速センサ群
23 モータ回転センサ
25 アクセル開度センサ
1L front left wheel (main drive wheel)
1R right front wheel (main drive wheel)
2 Engine (Main power source)
3L left rear wheel (electric motor drive wheel)
3R right rear wheel (electric motor drive wheel)
4 Rear wheel drive motor (electric motor)
5 Automatic transmission 6 Differential gear device 7 Endless belt 8 Generator 9 Four-wheel drive controller
10 Power line
11 Relay
12 Reducer
13 4WD clutch
14 Differential gear unit
21 Four-wheel drive switch
22 Wheel speed sensors
23 Motor rotation sensor
25 Accelerator position sensor

Claims (5)

主動力源からの動力により駆動される主駆動輪と、
前記主動力源に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪とを具え、
前記電動モータのモータトルク指令値を、モータ回転数ごとの出力可能上限トルクを超えないよう制限する電動モータ式4輪駆動車両において、
前記モータトルク指令値の制限による該モータトルク指令値の低下速度が、前記発電電力の余剰に起因して電圧の異常上昇を生ずるような急低下である場合、前記モータ回転数に対する前記出力可能上限トルクの変化割合よりも緩やかな変化割合の仮想上限トルクを前記出力可能上限トルクの代わりに用いて前記モータトルク指令値の制限を行うよう構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置。
A main drive wheel driven by power from a main power source;
An electric motor drive wheel driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to the main power source,
In the electric motor type four-wheel drive vehicle that limits the motor torque command value of the electric motor so as not to exceed the output possible upper limit torque for each motor rotation speed,
When the rate of decrease in the motor torque command value due to the limitation of the motor torque command value is a rapid decrease that causes an abnormal increase in voltage due to the surplus of the generated power, the output possible upper limit for the motor rotation speed An electric motor type four-wheel drive vehicle configured to limit the motor torque command value by using a virtual upper limit torque having a gentler change rate than a torque change rate instead of the output possible upper limit torque. Motor drive control device.
請求項1に記載の、電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置において、
前記モータ回転数に対する前記仮想上限トルクの変化割合を、モータ回転数の上昇時間変化割合が大きいほど緩やかにしたことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置。
The motor drive control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to claim 1,
A motor drive control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle, characterized in that the rate of change of the virtual upper limit torque with respect to the motor rotational speed is made gentler as the rate of change of the motor rotational speed increases.
請求項2に記載の、電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置において、
前記モータ回転数に対する前記仮想上限トルクの変化割合を、モータ回転数の上昇時間変化割合ごとに、前記仮想上限トルクに基づく前記モータトルク指令値の制限による該モータトルク指令値の低下速度が、前記電圧の異常上昇を生ずることのない範囲で最も速い低下速度となるよう決定したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置。
In the motor drive control device of the electric motor type four-wheel drive vehicle according to claim 2,
The rate of change of the virtual upper limit torque with respect to the motor rotational speed is set to the rate of decrease in the motor torque command value due to the limitation of the motor torque command value based on the virtual upper limit torque for each rate of increase in motor rotational speed. A motor drive control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle, characterized in that it has been determined to have the fastest rate of decrease within a range in which no abnormal increase in voltage occurs.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の、電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置において、
前記モータ回転数に対する前記仮想上限トルクの変化割合を、前記主動力源の要求負荷指令手段による主動力源の要求負荷増大時間変化割合が大きいほど緩やかにしたことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置。
In the motor drive control device of the electric motor type four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 3,
An electric motor type four-wheel vehicle characterized in that the rate of change of the virtual upper limit torque with respect to the motor rotational speed is made gentler as the rate of change in the required load increase time of the main power source by the required load command means of the main power source increases. Motor drive control device for driving vehicle.
請求項4に記載の、電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置において、
前記モータ回転数に対する前記仮想上限トルクの変化割合を、前記主動力源の要求負荷増大時間変化割合ごとに、前記仮想上限トルクに基づく前記モータトルク指令値の制限による該モータトルク指令値の低下速度が、前記電圧の異常上昇を生ずることのない範囲で最も速い低下速度となるよう決定したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置。
In the motor drive control device of the electric motor type four-wheel drive vehicle according to claim 4,
The rate of change of the virtual upper limit torque with respect to the motor rotational speed is the rate of decrease in the motor torque command value due to the limitation of the motor torque command value based on the virtual upper limit torque for each required load increase time change rate of the main power source. However, the motor drive control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle is determined so as to achieve the fastest decrease speed in a range in which the voltage does not increase abnormally.
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